Question

18．如图甲所示，某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提升物体．拉力做的功随时间t的变化图线如图乙所示．他用15s的时间把重为120N的B匀速提升4m，所用的拉力F=50N（不计绳重和摩擦）．
（1）画出滑轮组的绕线．
（2）求拉力做功的功率．
（3）滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）省力多少和绳子的绕法，决定滑轮组的使用效果．要使绳子向下拉动则应从定滑轮开始绕线．
（2）从图中读出15s时拉力做的功，然后根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率．
（3）根据W_有用=Gh求出有用功；然后根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求出机械效率．

解答 解：（1）由图示可知，拉力方向向下，绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上，依次反复绕，如图所示：

（2）由图可知，15s拉力做的功：W_总=600J，
则拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{600J}{15s}$=40W．
（3）有用功：W_有用=Gh=120N×4m=480J；
则机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{480J}{600J}$×100%=80%．
答：（1）滑轮组的绕线情况见解答．
（2）拉力做功的功率为40W．
（3）滑轮组的机械效率是80%．

点评 本题考查了滑轮组的绕法、功、功率、机械效率的计算，关键是明确有用功和总功以及从图象中读出总功．